Углубленные экзаменационные билеты по физике и ответы (11 класс)
Билет № 1
Механическое движение тела- изменение его положения в пространстве относительно других тел. Основная задача механики- определять положение тела в любой момент времени. Для этого надо найти математическое описание движения и установить связь между величинами, характеризующими движение. Движение тела, при котором все его точки движутся одинаково (то есть тело не вращается и не поворачивается), называется поступательным. . S=t
Относительность механического движения.
Каждое тело в любой момент времени занимает определенное положение в пространстве относительно других тел. Если движение происходит относительно двух систем координат (неподвижной и подвижной), то скорость тела относительно неподвижной системы координат равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной системы координат и скорости подвижной системы координат относительно неподвижной
Материальная точка.
Материальная точка- тело, размерами которого в данных условиях движения можно пренебречь.
Система отсчета.
Положение тела можно задать только относительно какого-нибудь другого тела, которое называют телом отсчета. Его можно выбирать произвольно. Когда тело отсчета уже выбрано, через какую-нибудь его точку проводят оси координат, и положение любого объекта в пространстве описывают ее координатами. Система отсчета: тело отсчета, система координат, связанная с ним, и прибор для измерения времени.
Траектория.
Траектория- линия, описываемая телом при движении.
Вектор перемещения.
Перемещение- направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим. Проекции вектора перемещения на оси координат равны изменениям координат тела.
Путь.
Путь- скалярная величина, равная расстоянию от начального пункта движения до конечного, измеренному вдоль траектории.
Закон сложения скоростей скорость лодки V относительно неподвижной системы координат мы получим, разделив перемещение S на время t: v=s/t=s1/t+s2/t или v=v1+v2, где V2=S2/t – скорость плота относительно берега(скорость берега) формула сложения скоростей. Скорость тела относительно неподвижной системы координат равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной системы координат и скорости подвижной системы относительно неподвижной. Сложение скоростей.
Скорость- векторная величина, и над ней можно производить действия сложения. Если движение происходит относительно двух систем координат (неподвижной и подвижной), то скорость тела относительно неподвижной системы координат равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной системы координат и скорости подвижной системы координат относительно неподвижной. Ускорение- это скорость изменения скорости. Оно равно отношению изменения скорости тела к промежутку времени, за которое это перемещение произошло.
Прямолинейное равномерное и равнопеременное движение.
Равномерное прямолинейное движение - движение, при котором тело (точка) за любые равные промежутки времени совершает одинаковое перемещение. При таком движении не изменяется ни модуль ни направление скорости. uX =(x-x0)/t; x=x0+uXt. Равнопеременное движение- движение с равномерно изменяющейся скоростью, то есть с постоянным по модулю ускорением. Ускорение- векторная величина, равная отношению изменения скорости тела к промежутку времени, за который это перемещение произошло. Движение с возрастающей по модулю скоростью называют равноускоренным, с убывающей- равнозамедленным. a=(u-u0)/t; u=u0+at.
Зависимости скорости, координат и пути от времени.
Равномерное прямолинейное движение: u=(x-x0)/t; x=x0+ut; S=x-x0. Прямолинейное равнопеременное движение: u=u0+at; x=x0+u0t+at2/2; S=(u2-u02)/2a, S=u0t+at2/2.
2Магнитное поле.
Магнитное поле- неразрывно связанная с током материальная среда, через которую осуществляется взаимодействие на расстоянии проводников с током. Магнитное поле обладает энергией, которая непрерывно распределена в пространстве. Магнитное поле создается либо движущимися электрическими зарядами, либо переменным электрическим полем и действует только на движущиеся заряды. Магнитные поля токов одинакового направления усиливают друг друга, а токов противоположного направления ослабляют друг друга.
Магнитные свойства вещества.
Вещества бывают парамагнитными, ферромагнитные и диамагнитные. Парамагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых немного больше, чем у вакуума. Попадая в магнитное поле, они немного усиливают его у конца стержня за счет своего магнетизма, и ослабляют его рядом со стержнем. Ферромагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых во много раз больше, чем у вакуума. Попадая в магнитное поле, они намагничиваются и значительно усиливают его за счет своего магнетизма у полюсов. Диамагнитные- вещества, магнитная проницаемость которых меньше, чем у вакуума. Они ослабляют у концов магнитное поле, в которое попали. Магнитное поле внутри диамагнитного вещества меньше, чем снаружи.
Ферромагнетики.
Ферромагнетики- вещества, магнитная проницаемость которых во много раз больше, чем у вакуума. Их применяют для получения сильного магнитного поля. Попадая в магнитное поле, они намагничиваются и значительно усиливают его за счет своего магнетизма у полюсов. В их атомах есть электроны, которые, двигаясь по орбитам вокруг ядер, совершают вращение вокруг своей оси. Магнитные поля таких электронов очень сильные и так расположены в пространстве, что при наложении усиливают друг друга. Внешнее магнитное поле у полюсов ферромагнетиков велико, так как велико и внутреннее
Температура Кюри при температуре, большей некоторой определённой для данного ферромагнетика, ферромагнитные св-ва его исчезают. Эту температуру назыв. Температурой Кюри по имени открывшего это явление фран. Учёного. Если сильно нагреть намагниченный гвоздь, то он потеряет способность притягивать к себе железные предметы. Для железа-7530С, никель 3630С, кобальт 1000 0С. сущ-т ферромагнитные сплавы, у которых темп-а Кюри меньше 100 0C
Билет № 2
Зависимости скорости, координат и пути от времени.
Равномерное прямолинейное движение: u=(x-x0)/t; x=x0+ut; S=x-x0. Прямолинейное равнопеременное движение: u=u0+at; x=x0+u0t+at2/2; S=(u2-u02)/2a, S=u0t+at2/2. Неравномерное движение, при котором скорость тела за каждую единицу времени и вообще за любые равные промежутки времени изменяется одинаково – называется равноускоренным. Если в некоторый начальный момент времени скорость тела V0, а через промежуток времени t она оказывается равной V, то, для того чтобы узнать, на сколько скорость изменилась за единицу времени, нужно взять отношение изменения скорости V – V0 к промежутку времени t. Это отношение V – V0/t и есть быстрота изменения скорости. Её называют ускорением. Ускорение- это скорость изменения скорости. Так как ускорение равно произведению векторной величины V-V0 на скалярную величину 1/t, то ускорение величина векторная. Если скорость тела по модулю велико, это значит, что тело быстро набирает скорость (когда оно разгоняется) или быстро теряет скорость(при торможении). Зная начальную скорость V0 и его ускорение a, можно найти скорость тела V в любой момент времени. V=V0+at. Единица ускорения. Так как a=V-V0/t, то модуль ускорения равен единице, если равен единице модуль изменения скорости V-V0 и равен единице промежуток времени t. Поэтому за единицу ускорения в СИ принимается ускорение такого равноускоренного движения, при котором за 1 с скорость тела изменяется на 1 м/с. следовательно, в СИ ускорение выражается в метрах в секунду за секунду или в метрах на секунду в квадрате(м/с2). Vx=V0x+axl.. Vx2=2axSx.
2 Действие магнитного поля на рамку с током.
Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на рамку с током. В качестве направления мы выбираем направление нормали рамки с током, свободно установленной в поле. Направление вектора В определяется правилом правого винта.
Индукция магнитного поля (магнитная индукция).
Магнитная индукция- вектор, величина его равна отношению силы F , приходящейся на единичный элемент тока (силовая характеристика поля в данной его точке). Она не зависит от вносимого в данную точку поля элемента тока. B=F/I2Dl. 1 Тесла- такая магнитная индукция, которая возникает при действии на единичный элемент тока силой в 1 Ньютон. Направление магнитной индукции совпадает по направлению с силой, действующий на проводник.
Опыты Фарадея.
Электромагнитная индукция- явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленного изменением магнитного поля. Явление электромагнитной индукции состоит в появлении ЭДС в контуре при изменении:1)магнитного потока через площадку, ограниченную контуром; 2)площади замкнутого контура, находящимся в магнитном поле; 3)угла наклона плоскости контура к нормали.
Явление электромагнитной индукции.
Электромагнитная индукция- явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленного изменением магнитного поля. Создаваемый при этом источник тока стали называть ЭДС индукции, а возникающий ток- индукционным. Направление тока можно определить по правилу правой руки: В- входит в ладонь, u (направление движения проводника)- большой палец, I- другие пальцы.
Закон электромагнитной индукции.
Индукционный ток создает собственное магнитное поле. Поле, вызвавшее появление тока, и поле, появившееся, взаимодействуют между собой.
Правило Ленца.
Правило Ленца: ЭДС индукции вызывает в замкнутом проводнике такой индукционный ток, который своим магнитным полем противодействует причине, возбуждающей ЭДС. Величина ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, проходящего внутри рамки. eин=-DФ/Dt.
Самоиндукция.
При замыкании цепи: самоиндукция- явление, при котором переменное магнитное поле, созданное током в какой-либо цепи, возбуждает ЭДС индукции в той же самой цепи. Ток направлен противоположно первичному току. При размыкании цепи: запасенная в магнитном поле этой цепи энергия превращается в энергию самоиндукции. Ток направлен одинаково с первичным током.
ЭДС самоиндукции. I(R+r)+UC=EL=-LI¢=-LDI/Dt; R+r®0 Þ I(R+r)®0; -LI¢=UC=q/C; I¢=q/LC.
Это явления не прекращения тока в замкнутых контурах не мгновенно при отключении источника.
Индуктивность.
L- коэффициент, зависящий только от свойств контура. Ф=LI. Индуктивность контура численно равна потоку напряженности магнитного поля, пронизывающему этот контур и созданному током силой в 1 А, протекающим по этому контуру. Единица индуктивности- Генри. [Гн]=[Вб А]. 1 Генри- такая индуктивность контура, при которой при силе тока в нем в 1 Ампер возникает магнитный поток в 1 Вебер.
